JP4730182B2 - キャップ付き注出口 - Google Patents

Description

本発明は、キャップ付き注出口に関し、より詳細には、フランジ部に設けた凹部によって熱融着時の樹脂が前記凹部に逃げ込み、フランジ部の外周が均一に熱融着されるキャップ付き注出口および該キャップ付き注出口を有する紙製容器に関する。

従来から、酒類用の容器としてゲーベルトップ型などの液体用紙容器があり、キャップ付き注出口が口栓として使用されている（特許文献１）。特許文献１記載の注出口は、合成樹脂製でフランジ部に注出筒が一体に設けられ、該注出筒の内側に裂き溝を形成した遮断壁が設けられており、前記注出筒に被せる蓋体とからなる注出口である。このような注出口を紙製の容器に取り付けるには、予め該容器に開口周縁部を形成しておき、この開口周縁部にこの容器の注出口を仮留めし、この紙容器をアンビルの上におき、超音波溶着装置のホーンを注出口の上部にあて、ホーンとアンビルの間で容器とフランジ部を挟持させ、超音波振動を与えて溶着させればよい。なお、紙容器のフランジ接触部には、熱融着樹脂が積層されている。

このような紙容器の注出口を取り付ける装置に関する技術もある（特許文献２）。例えば、カートンを装着するアンビルに対向する位置に超音波ホーンが配置され、超音波ホーンの真下に１個の注出口を所定位置に保持する第一シャッタが設けられ、そのシャッタに隣接して注出口を搬送するシュータと、そのシュータ上の注出口の前進を拘束する第二シャッタが設けられ、この第二シャッタの開閉によって１個の注出口を第一シャッタに送り込み、それを超音波ホーンで吸着保持した後、第一シャッタを開き、超音波ホーンで注出口をカートンに超音波シールする装置である。前記第一シャッタによってフランジの方向を基準としてカートンに取付けることができる。

なお、特定形状のフランジを有する注出口に関する技術もある（特許文献３）。該特許文献３記載の注出口は、容器の抜き孔の内面に取り付けるためのフランジ部を円筒状の周壁の下部周囲に有し、該円筒状の周壁の底部にはプルリングによって引き裂いて開口を形成することのできる肉薄部が設けられ、前記フランジ部には方向規制をするための一辺が形成されている。このキャップ付き注出口は、紙容器の抜き孔に対して内側から差し込んで超音波シールにより取り付けられるが、フランジ部の一辺が方向規制の可能な形状になっているので、注出口は自動機により所定の向きで供給される、という。
特開２０００−６９６３号公報 特開平５−３８７７２号公報 特開平６−９２３４９号公報

フランジ部は一般に合成樹脂製であり、超音波溶着法等によって容器に熱溶着される。酒などを内容物とする紙容器では、開封後に複数回に亘って内容物を取り出せるようにするため、注出口は必須の部材である。したがって、使用期間中は容器に安定に固定される必要があり、このためこれに適する堅牢な固定方法が要求される。

しかしながら、特許文献１や特許文献２に記載されるように、フランジ部は、一般に、頂部を折り畳む前のカートンに注出口を装着させ、該注出口取り付け部の裏面をアンビルに支持させ、この状態で上部から超音波溶着する。したがって、熱によって溶融した樹脂がフランジ外周からはみ出して美観を損ね、またはフランジ外周にバリを形成する場合がある。フランジを内取付方式でカートンに取り付ける場合に剥離したバリが内容物中に混入すると、商品価値が低下する。

このようなカートンへ注出口を取り付ける際のフランジ部に関する形状としては、例えば特許文献２や３のように、紙容器に取りける際の方向規制に関する記載が存在するのみである。具体的には、特開平５−３８７７２号公報や特開平６−９２３４９号公報に記載されるフランジ部の形状は、図７、図８に示すように、フランジ外周を「円形」と仮定すれば、該円周上の任意の２点を結ぶ直線および／または該円周の一部とから構成されるものに過ぎなかった。例えば、図７（ａ）は、特開平５−３８７７２号公報記載のキャップ付き注出口であり、上部に円筒状のキャップ１５０を有し、下部に略方形のフランジ部１４０を有する。この方形のフランジ部は、図７（ｂ）に示すように、フランジ部１４０の外接円を点線で示すと、前記外接円の円周上を４等分する位置に設けた４点Ｘ１とＸ２、Ｘ２とＸ３、Ｘ３とＸ４およびＸ４とＸ１とを結ぶ直線から構成されている。同様に、図８（ａ）は、特開平６−９２３４９号公報記載のキャップ付き注出口であり、上部に円筒状のキャップ１５０を有し、下部に方形と円弧からなるフランジ部１４０を有する。この形状のフランジ部は、図８（ｂ）に示すように、フランジ部１４０の外接円を点線で示すと、前記外接円の円周上を４等分する位置に設けた４点Ｘ１とＸ２、Ｘ２とＸ３およびＸ３とＸ４とを結ぶ直線と、Ｘ４とＸ１との間の円周の残部とから構成されている。このように、キャップ付き注出口のフランジ部の形状は、極めて限定されたものに過ぎなかった。

上記課題に鑑み、本発明は、紙容器に取り付けて使用するキャップ付き注出口であって、熱溶着した場合に、溶融樹脂がフランジ外周部にはみ出ることが無く、美観に優れるキャップ付き注出口を提供することを目的とする。

また、上記キャップ付き注出口を取り付けた紙容器を提供することを目的とする。

本発明者は、紙容器に取り付けるキャップ付き注出口の形状と、熱溶着操作とを詳細に検討した結果、フランジ部の外周に凹部または凹部を設けると、熱溶着時に発生した溶融樹脂が、フランジ外周の凹部に逃げ込み、フランジ外周部に溶融樹脂があふれ出るのを防止し、およびバリの発生を防止できることを見出し、本発明を完成させた。

本発明によれば、単にフランジ部に特定の凹部を設けることで、前記凹部に熱融着時の樹脂が逃げ込み、熱溶着時の溶融樹脂のあふれを防止でき、フランジ部の外周が均一に熱融着される。

本発明によれば、熱溶着時の溶融樹脂のあふれを防止できるためバリの発生も防止でき、内容物へのバリの混入を容易に防止することができる。

また本発明によれば、更にフランジ部に２つの凸部を設けることで、方向規制を行うことができ、紙容器に取り付けるプルリングなどの開閉方向を一定に制御することができる。

本発明の第一は、内部にプルリングを有する遮蔽部を連設する筒状部と、前記筒状部の下部外周に設けられたフランジ部と、前記筒状部の上面を開閉可能とするキャップとからなる注出口であって、前記フランジ部は、フランジ部の中心を円中心とする半径ｒの円の外周を切り欠いた形状であり、かつ前記切り欠きは、前記円の円周上の任意の２点を結ぶ直線に対して、前記円中心に向かう凹部を３〜３０個有することを特徴とする、キャップ付き注出口である。なお、本発明において、前記円の円周上の任意の２点を結ぶ直線は円周上に複数存在しうるが、上記２点以外では接触しないものとする。以下、本発明の好適な態様の一例を示す図１を参照して説明する。

図１（ａ）は、本発明のキャップ付き注出口の正面図であり、図１（ｂ）は、キャップを外した注入口の正面図であり、図１（ｃ）は、本発明のキャップ付き注出口の平面図であり、図１（ｄ）は、図１（ｃ）のＡ−Ａ断面図であり、図１（ｅ）は、本発明のキャップ付き注出口の底面図である。図１において、１０はプルリング、２０は遮蔽部、３０は筒状部、３３はらせん状の溝、３５は突出部、４０はフランジ部、５０はキャップ、１００はキャップ付き注出口を示す。

図１（ａ）、（ｂ）に示すように、筒状部３０には上面を開閉可能とするキャップがネジで結合できるように、らせん状の溝３３が設けられている。また、キャップ５０との一体性を確保するため、キャップ幅と等しくなるように突出部３５が設けられている。また、図１（ｄ）に示すように、筒状部３０の内部には、プルリング１０を有する遮蔽部２０が連設され、前記筒状部３０の下部外周にはフランジ部４０が設けられている。更に、本発明においてフランジ部４０は、図１（ｃ）、（ｅ）に示すように、フランジ部４０の中心ｃを円中心とする半径ｒの円の外周を切り欠いた形状である。前記切り欠きは、前記円の円周上の任意の２点を結ぶ直線に対して、前記円中心に向かう凹部を１以上有すればよいが、前記２点はフランジ部４０の一部として残らなければならない。したがって、フランジ部の最大長は、フランジ部の中心からｒであり、フランジ部には少なくともフランジ部の中心からｒの箇所が２箇所存在することになる。本発明において半径ｒは、該キャップ付き注出口を取り付ける紙容器のサイズやフランジ部４０の直径によって適宜選択することができる。一般には、３０〜７０ｍｍである。なお、前記半径ｒの円は、フランジ部の外接円ではない。フランジ部４０の外周は、切り欠きの形状によって外接円を形成しない場合もあるからである。

図２にキャップ付き注出口の底面図を示し、上記切り欠きを説明する。図２において、２０は遮蔽部、４０はフランジ部であり、ｃはフランジ部の中心である。図２（ａ）に示すように、フランジ部は、前記ｃを円中心とする円の円周上の任意の２点Ｘ１、Ｘ２を結ぶ直線Ｂ−Ｂに対して、前記円中心ｃに向かう凹部６０を少なくとも１つ有する。図２（ｂ）に凹部６０を有するキャップ付き注出口の底面図を示す。このようにフランジ部４０に凹部６０が存在すると、フランジ部を介してキャップ付き注出口を容器に熱溶着する際に、溶融樹脂が前記凹部に回りこみ、フランジ部の外周へ溶融樹脂がもれ出るのを防止することができ、美観が向上すると共にバリの発生を防止し、内容物への落下を回避して、製品の安全性を向上させることができる。

前記切り欠きは、前記円の円周上の任意の２点を結ぶ直線に対して、前記円中心に向かう凹部６０であり、該凹部６０は、直線で形成されても、曲線で形成されても、直線と曲線とから形成されてもよい。また、前記円の円周上の任意の２点を結ぶ直線に対して、前記円中心に向かう凹部６０があれば、前記直線に対して円周に向かう凸部を含んでいてもよい。したがって、凹部６０は、１の前記直線において、１つとは限らない。図３に本発明のキャップ付き注出口の底面図を示す。図３（ａ）には、円周上の任意の２点を結ぶＢ−Ｂ線から円中心ｃに向かって２本の直線で形成された三角形の凹部６０が１つの場合を示す。また、図３（ｂ）は、前記直線Ｂ−Ｂから前記円中心ｃに向かって直線で形成された４つの三角状の凹部６０と、３つの三角状の凸部とを有する場合を、図３（ｃ）には、前記直線Ｂ−Ｂから円中心ｃに向かって曲線で形成された３つの円弧状の凹部６０と、２つの円弧状の凸部７０とを有する場合を示す。このような凹部６０は、円周上の複数個所に設けることができ、図３（ｄ）に、前記直線Ｂ−Ｂから円中心ｃに向かって直線で形成された三角形の凹部６０と、曲線で形成された円弧状の凹部６０とを有するキャップ付き注出口の底面図を示す。このように、本発明において、凹部６０は、円の円周上の任意の２点を結ぶ直線に対して、前記円中心ｃに向かう凹部を有すれば、その形状に制限はない。溶融樹脂は、形状を問わず凹部に向かって回りこみ、フランジ部の外周へ溶融樹脂がもれ出るのを防止することができるからである。

一方、本発明において、前記円の円周上の任意の２点は、前記円中心ｃの中心角５〜９０°、好ましくは１０〜８０°、特に好ましくは２０〜６０°となる位置にあることが好ましい。図４に本発明のキャップ付き注出口の底面図を示すが、フランジ部４０の任意の２点Ｘ１とＸ２とは、中心点ｃに対して角度４５°の位置に存在する。この２点を結ぶ直線Ｂ−Ｂにおいて、前記円中心ｃに向かう凹部を有する。５°を下回ると、凹部に溶融樹脂が逃げ込みづらい場合があり、一方、９０°を超えると、熱溶着時に安定して容器に取り付けることが困難な場合がある。本発明では、任意の２点は円周上に均一に設けることもでき、このような２点を結ぶ直線においていずれも同じ形状の凹部を有していてもよい。図４（ｂ）に任意の２点が中心角θが２０°で連続して設けられ、いずれも同じ形状の凹部を有するフランジ部４０の形状を示す。また、図４（ｃ）には、少なくとも１つが中心角θが６０°の２点を結ぶ直線において、中心点ｃに向かう凹部を有するフランジ形状を示す。なお、図４（ｃ）では、前記２点を結ぶ直線において、中心点ｃに向かう凹部は存在するが、円周側に向かう凸部は存在しない。

本発明では、少なくとも１つは、任意の２点が、中心角θ３０〜９０°の位置にあることが好ましく、前記２点を結ぶ直線に対して、円中心ｃに向かう凹部を有し、かつ円周側に向かう凸部は存在しないことが好ましい。この２点はフランジ部の中心から等しく「ｒ」の距離で存在するため、他の部分がいかなる形状であるかを問わず、この２点によってフランジ部の方向を制御することができるからである。具体的には、キャップ付き注出口は、超音波溶着装置によってフランジ部を加熱した後に容器に溶着されるが、任意の２点が中心角θ３０〜９０°の位置に存在すると、該装置でのキャップ付き注出口のセットに際して前記２点によって方向規制を行うことができ、注出口が所定の向きで供給されうる。これによって、例えばプルリング１０の開封方向を揃えて容器に取り付けることができる。しかも、該凹部に向かって溶融樹脂が回りこみ、フランジ部の外周への溶融樹脂がもれ出るのを防止することができる。

更に、フランジ部の形状は、前記凹部を少なくとも１つ有すれば、前記凹部以外の形状について特に限定はない。図５に本発明のキャップ付き注出口の他の態様の底面図を示す。便宜のため、図５において、フランジ部の中心を円中心とする円の外周を点線で示し、前記ｃを円中心とする円の円周上の任意の２点を結ぶ直線を細線で示す。図５（ａ）に示すように、前記円を８等分し、各点を結ぶ直線に対してそれぞれ円中心ｃに向かう凹部６０を円周に均等に設けた形状であってもよい。また、図５（ｂ）に示すように、円周の一部がフランジ部４０の外周の一部であってもよく、図５（ｃ）に示すように、前記直線がフランジ部４０の外周の一部であってもよい。更に、図５（ｄ）に示すように、Ｌ１で示す任意に２点を結ぶ直線に対して、円周側に突出する曲線をフランジ部の外周の一部として含むことができ、Ｌ２で示す任意の２点を結ぶ直線そのものをフランジ部の外周の一部としてもよい。更に、前記したように本発明では前記円の円周上の任意の２点を結ぶ直線は、円周上の上記２点以外では接触しないが、この２点を結ぶ１の直線に対し、円中心ｃに向かう切り欠きを有し、かつ同一の直線に対し、円中心ｃを越える曲線を有していてもよい。この態様を図５（ｅ）に示す。図５(ｅ)では、本発明の切り欠き６０を有すると共に、円中心ｃを越える曲線Ｌ３によってフランジ部４０の外周が形成されている。

本発明において、前記凹部６０の数は、１以上であれば制限はなく、好ましくは１〜５０、より好ましくは３〜３０、特に好ましくは５〜２０である。複数の凹部６０は、均等に配置されても、不均等であってもよい。

本発明の好ましいキャップ付き注出口の底面図の態様を図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示す。図６（ａ）は、フランジ部の外周として、多数の円弧の凹部６０が円周に均等に形成されたもの、図６（ｂ）は、フランジ部の外周として、円弧の凹部６０が円周の一部に均等に形成され、一部に、前記円の円周上の任意の２点が、前記円中心の中心角３０〜９０°の位置にある直線に対して前記円中心ｃに向かう凹部が形成されたもの、図６（ｃ）は８枚の花弁状に形成されたものを示す。また、図６（ｄ）は、図５（ａ）に示すフランジ部の形状であり、フランジ部の外周として、円周を均等に分配した８つの凹部６０から形成されたものである。本発明では、図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、全体として略円形を保つと、転がりやすくなり、容器への取付時にパーツフィーダ内での詰りを抑制することができる。更に、フランジ部４０が長方形などであるとカールしやすくなり、このため容器への取付が困難となるが、略円形であるとこのようなカールを効果的に防止することができる。

本発明のキャップ付き注出口は、上記した形状のフランジ部４０を有すれば他の形状に限定はない。したがって、前記筒状部３０は円筒状に限定されるものでなく、楕円状であってもよく、筒状部３０にはらせん状の溝３３がなくてもよい。筒状部３０の上面は、このような溝３３が無くてもキャップ５０と一体にでき、前記上部を開閉可能にすることができるからである。また、前記注出口の材料にも限定はなく、低密度ポリエチレン樹脂、中密度ポリエチレン樹脂、高密度ポリエチレン樹脂、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂などのポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、アイオノマー、アクリル樹脂、ナイロン、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート樹脂などの熱融着性樹脂で構成することができる。

本発明の第二は、前記記載のキャップ付き注出口を有する紙製容器である。

本発明のキャップ付き注出口を取り付ける容器は、一般には、紙基材の表面にポリエチレンなどのポリオレフィン系樹脂によるヒートシール層を有する容器である。フランジ部の形状以外は従前のキャップ付き注出口の取り付け方法によって容器に取り付けることができる。一般には、キャップした前記注出口を長尺のパーツフィーダによって超音波溶着装置に移送し、ここでフランジ部を加熱した後に容器に溶着する。この際、例えば図６（ｂ）に示すように、フランジ部４０が略円形であれば、パーツフィーダ内での詰まりを防止でき、かつ２つの凸部７０が存在すると、該凸部７０が長尺のパーツフィーダの壁側にならぶためキャップ付き注出口の方向規制を行うことができ、例えばプルリング１０の開閉方向を一定方向に制御することができる。

本発明のキャップ付き注出口の説明図である。図１（ａ）は、本発明のキャップ付き注出口の正面図であり、図１（ｂ）は、キャップを外した注入口の正面図であり、図１（ｃ）は、本発明のキャップ付き注出口の平面図であり、図１（ｄ）は、図１（ｃ）のＡ−Ａ断面図であり、図１（ｅ）は、本発明のキャップ付き注出口の底面図である。 本発明のキャップ付き注出口の底面図であり、円の円周上の任意の２点を結ぶ直線と、前記直線に対して、前記円中心に向かう凹部を説明する図である。 本発明のキャップ付き注出口の底面図であり、本発明における切り欠き部の形状を説明する図である。 本発明のキャップ付き注出口の底面図を示し、円周上の任意の２点が円中心の中心角θの位置にあることを説明する図である。 本発明のキャップ付き注出口の他の態様の底面図である。 本発明の好ましいキャップ付き注出口の底面図である。 特開平５−３８７７２号公報記載のキャップ付き注出口を説明する図である。 特開平６−９２３４９号公報記載のキャップ付き注出口を説明する図である。

符号の説明

１０・・・プルリング、
２０・・・遮蔽部、
３０・・・筒状部、
３３・・・らせん状の溝、
３５・・・筒状部の突起部、
４０・・・フランジ部、
５０・・・キャップ、
６０・・・凹部、
７０・・・凸部、
１００・・・キャップ付き注出口、
１４０・・・フランジ部、
１５０・・・キャップ。

Claims (7)

1. 内部にプルリングを有する遮蔽部を連設する筒状部と、前記筒状部の下部外周に設けられたフランジ部と、前記筒状部の上面を開閉可能とするキャップとからなる注出口であって、
   前記フランジ部は、フランジ部の中心を円中心とする半径ｒの円の外周を切り欠いた形状であり、かつ前記切り欠きは、前記円の円周上の任意の２点を結ぶ直線に対して、前記円中心に向かう凹部を３〜３０個有することを特徴とする、キャップ付き注出口。
2. 前記凹部は、直線および／または曲線からなることを特徴とする、請求項１記載のキャップ付き注出口。
3. 前記切り欠きを構成する前記円周上の任意の２点は、前記円中心の中心角２０〜６０°の位置にあることを特徴とする、請求項１または２記載のキャップ付き注出口。
4. 前記切り欠きの少なくとも１個は、前記円周上の任意の２点が、前記円中心の中心角３０〜９０°であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載のキャップ付き注出口。
5. 前記フランジ部は、熱融着性樹脂からなることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載のキャップ付き注出口。
6. 前記フランジ部は、紙容器の抜き穴の内面に取り付けられるものである、請求項１〜５のいずれかに記載のキャップ付き注出口。
7. 前記請求項１〜６のいずれかに記載のキャップ付き注出口を有する紙製容器。

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